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文档简介
1、生态学读书报告生态学基础姓名: 学号:(一)、生态学的概念和研究内容 首先,生态学是不断发展的,其研究对象和研究方向也在不断地发展;所以在不同的历史阶段其定义也随着人们认知的变化而变化。 1866年,德国学者首先提出“生态学”这一概念,他将生态学定义为研究生物及其居住环境相互关系的科学。后来随着生态学研究对象的变化,就产生了许多不同的定义。例如苏联学者在上个世纪50年代将其定义为“研究动物的生活方式与生存条件的联系,以及动物生存条件对繁殖、生活、数量及分布的意义”。所以,由此可以看出生态学在不断地发展,但是归纳 不同时代不同的观点,生态学可定义为:研究生物及人类生存条件、生物及其群体与环境相互
2、作用的过程及其规律的科学。 生态学的研究内容包括:个体生态学,种群生态学,群落生态学,景观生态学,全球生态学。(二)、生态学研究对象及发展历程、研究方法 1. 研究对象:生态系统 2.发展历程:萌芽时期(17世纪前)建立时期(17世纪至19世纪末)巩固时期(20世纪初至20世纪30年代)现代生态学(20世纪30年代至现在) 3.研究方法:分为野外的、实验的、理论的三大类。其中,野外的研究方法是首先的,并且是第一性的;实验研究是分析因果关系的一种有用的补充手段;利用数学模型进行模拟研究室理论研究最常用的方法;三种方法可以结合起来。(3) 、生物与环境 1.环境:在生态学中,环境是指生物的栖息地,
3、生物是环境的主体。 2.生态因子:构成环境的各要素称为环境因子;环境因子中一切对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的因子称为生态因子。 生态因子的分类:气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子。 生态因子的作用规律:综合作用、主导因子作用、直接作用或间接作用、阶段性作用、不可代替性和补偿作用、限制性作用及生物的耐受性。 3.生物与光因子:光因子主要指太阳光;其对生物的生态作用主要归纳为太阳的光质、光照强度、日照长度三个方面。 生物与光质:不同单色光对动植物生长的作用。例如,红外光的主要作用是产生热效应。 生物与光照强度:不同的动植物对光照强度的需要不同。 生物与日照长度
4、:日照长度即光照时间,不同的生物每天生长生活所需要的光照时间不同。 4.生物与温度因子:生物体内的生物化学过程必须在一定的温度范围内才能正常进行。生物生长与温度的关系服从最低温度、最适温度、最高温度“三基点温度”。 5.生物与水因子:水是生物生存的重要条件;水是任何生物体都不可缺少的重要组成成分,水是生物代谢过程中的重要原料,水是生物新陈代谢地介质,是很好的溶剂。动物按栖息地划分可分为水生和陆生两大类;其中水生动物对水的依赖性更大。 6.生物与土壤因子:土壤是陆生生态系统的基础,陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底;土壤是母质、气候、生物、地形和时间等成土因素综合作用的产物,由于土壤形成演化
5、过程的不同,自然界的土壤多种多样,它们具有不同的土地构型、内在性质和肥力水平。土壤的基本物理性质是指土壤质地、结构、密度和孔隙度等,土壤的质地、结构性质引起土壤水分、土壤空气和土壤温度的变化,从而对植物根系的生长和植物的营养状况及土壤动物生活状况产生明显的影响。 7.生物与大气因子:干洁空气的主要成分是氮和氧,二氧化碳占空气体积很小一部分,但它们三者对生物具有十分重要的影响。大范围的空气交换制约着不同地区的气候,小范围的空气交换制约着天气的变化;风对区域环境尤其是大气环境的净化产生重要影响。动物的取食、迁徙等都跟风有莫大的关系。 8.生物与地形因子:地形分为地势高低和地形类型。不同的地形单元和
6、地势高低对生物的影响不同,如地势低平的地方地形以平原为主的地方植被类型以草原、草地等为主,而在地势相对较高、地形以山地为主的地方植被以森林为主。还有例如山脉的走向对风的影响,河流走向对生物的影响。 9.生物对环境的综合适应及影响:生物为了适应环境的变化,从形态、生理、生化等方面作出有利于生存的改变叫生态适应。生物的生态适应性是生物在生存竞争中为适应环境而形成的特定性状表现,是生物与生态环境长期相互作用的结果。生物和环境之间的作用是相互的,生物在时刻受到环境作用的同时也对其生存环境产生多方面的影响,使环境条件不同程度得到改善。(4) 、种群生态 1.种群的概念和基本特征:生态学上把特定时间占据一
7、定空间的同种生物的集合群称为生态种群。基本特征包括种群的密度、种群的内分布型、种群的出生率和死亡率、种群的迁出率和迁入率、种群的年龄结构以及种群的性比。 2.自然种群的数量变动:某种群在一个生态系统中,即一个有限环境中所能稳定达到的最大数量称为系统或环境对该种群的容量。内禀增长率是指在环境条件没有限制性影响时,由种群内在因素决定的稳定的最大相对增殖速率。 3.种内、种间关系:种内关系包括植物的密度效应和动物的领域性、社会等级;种间关系包括竞争、扑食、共生、寄生、他感作用(由植物分泌的化学物质对自身或其他种群发生影响的现象) 4.种群的进化和适应:物种形成的过程:地理隔离,独立进化,生殖隔离机制
8、的建立。 物种形成的方式:异域性物种形成、邻域性物种形成、同域性物种形成。 协同进化:一个物种的进化必然会改变作用于其他生物的选择压力,引起其他生物也发生变化,这些变化反过来又会引起相关物种的进一步变化,这种相互适应、相互作用的共同进化的关系即为协同进化。 5.生活史对策:生物的生活史是指其从出生到死亡经历的全部过程。 生活史对策:能量分配与权衡、滞育和休眠、迁移、衰老。(5) 、群落生态 1.生物群落的概念与特征:在特定空间或特定生境下,具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用,具有一定的外貌结构并具有特定功能的生物集合体。群落在时间和空间上的变化都与其环境紧密相关,群落中生物
9、生活所必需的能量和物质,就是其环境的组成部分,群落不得不受到环境的影响,而群落也在变化发展的过程中不断改变其周围的环境条件。 2.生物群落的种类组成与数量特征:群落成员型分类:优势种与建群种、亚优势种与伴生种、偶见种。 数量特征:密度、多度(表示一个群落内物种的丰富程度)、盖度(是植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比)、频度(某个物种在调查范围内出现的频率)、优势度(表示一个种在群落中的地位和作用) 3.生物群落的结构特征:生活型:不同气候和土壤条件下的植物群落,它们的生活型组成不同,类似的气候和土壤条件下的植物群落,虽地域上相隔很远,但却有着相似的生活型组成,并表现出相似的群落外貌,故
10、群落的生活型组成具有环境指示作用,群落的结构特征也很大程度上取决于群落中植物生活型的组成,群落的生活型谱也反映了群落的环境及结构特点。 空间结构:镶嵌、群落交错区、成层现象。影响群落空间结构的因素:亲代的扩散分布习性、空间异质性、种间相互作用、干扰和竞争。 4.生物群落的发生和演替:生物群落的发生阶段:入侵或迁移阶段定居阶段群聚阶段竞争阶段 随着时间的推移,生物群落内一些物种消失,另一些物种侵入,群落组成及其环境向一定方向产生有顺序的发展变化,称为群落的演替。 影响演替的主要因素:植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性,群落内部环境的变化,种内和种间关系是演替的动力,外界环境的条件的变化,人类活
11、动。 群落演替系列最后达到稳定阶段,称为顶级,演替最终形成的稳定群落,叫做顶极群落。 5.生物群落的分类与分布:主要植被类型及特点:森林、草原、荒漠、冻原、沼泽;生态群落地带性分布:水平地带性分布:地球表面的热量随着所在纬度的位置而发生变化,而水分则随着距离海岸的远近,以及大气环流和洋流等而变化,植被主要受当地热量和水分条件以及两者组合状况的影响,引起植被沿纬度或干湿度成水平交替。 植被分布的垂直地带性:山地植被总是根据海拔高度的上升,更替着不同的植物带,湿度、风力和光照等其他气候因子增强,土壤条件也发生变化,在这些条件的综合影响下,导致了植被随高度的升高依次成带状分布。(6) 、生态系统 1
12、.生态系统概述:生态系统是在一定的时间、空间范围内,生物与生存环境,生物与生物之间密切联系、相互作用,通过能量流动、物质循环、信息传递构成的具有一定结构的功能整体。 生态系统的组成:生产者、消费者、分解者、非生物环境。 生态系统的功能:能量流动、物质循环、信息传递。 2.生态系统的能量流动:初级生产:指地球上的各种绿色植物通过光合作用将太阳辐射能以有机物质的形式储存起来的过程。 次级生产:指生态系统初级生产以外的生物有机体的生产,即消费者和分解者利用初级生产制造的物质和储存的能量进行新陈代谢,经过同化作用转化形成自身的物质和能量的过程。 分解作用的意义:使营养物质得到再循环、微生物种群得到恢复
13、;为碎屑食物链的各级生物提供了食物和物质基础;产生了有调控作用的“环境激素”,可能对生态系统中其他生物的生长产生重大影响;改造了地球表面的惰性物质。 3.生态系统的物质循环:生物地球化学循环:指各种化学元素和化合物,在不同层次、不同大小的生态系统中,沿着特定的途径从环境到生物体,再从生物体到环境,不断地进行着反复变化的过程。 主要是碳循环、氮循环、磷循环、水循环等。有毒物质的富集:一些物质化学性质比较稳定,特点是结构元素或物质,被生物吸收后固定,并可沿着食物链积累;有些有毒物质常被固定在生物有机高分子中,不易分解,一旦进入生态系统,便立即参与物质循环,在循环的过程中性质稳定,不易降解或排除,在
14、有机体内不断富集、浓缩,这就叫生物富集作用。 4.生态系统的发展和稳定:生态系统从幼年期到成熟期的演替发育过程的主要特征是结构趋于复杂和有序,多样性增加,功能趋于完善以及稳定性增加。生态系统稳定的条件:系统的多样性、干扰、生态系统演化阶段、环境影响。 5.生态系统的主要类型:按人类对生态系统的影响程度可分为自然生态系统、半自然生态系统、人工生态系统三类。 典型的生态系统类型:森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水水域生态系统、湿地生态系统荒漠生态系统、农田生态系统、城市生态系统。(7) 、应用生态学 1.应用生态学研究如何利用生态学的理论和原理来解释、指导、解决社会实践中所存在的问题。
15、 2.全球生态问题:全球气候变化:全球变暖影响着能量的需求,海上浮冰的融化,造成某些疾病发病率升高,大大影响食物生产的分布和稳定性; 资源问题:不可再生资源日益枯竭;环境污染;人口问题。 3.可持续发展与生态农业:可持续发展:既满足当代人的需求,又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展。 生态农业必须具备七个条件:生态农业必须是自我维持;生态农业必须实行多种经营;生态农业的规模应该小一点;生态农业单位面积净产量必须是高的;生态农业在经济上必须是可行的;必须在农场就地加工农产品并直接卖到消费者手里,以避免中间商从中分享利 润;必须考虑有利于保护农村自然优美的景观,使人和禽畜能健康地生活。
16、4.生态多样性与保育:生物多样性是指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性。 保育对策:一定要协调好人与自然的相互关系,当前主要是降低改变地球的及其生态系统的速度;一定要坚持持续发展的原则;要做好生态系统管理;要深入开展生物多样性及其保育研究。 5.生态系统服务和生态系统管理:生态系统服务:指对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。 生态系统管理:指依据特定的目标,为构建合理、生产力高,并能够可持续地提供生态系统服务的各种管理措施,以及与此有关的法律、规章、政策、教育和公众行为的总称。 6.有害生物防治;防治技术:农业防治、生物防治u、化学防治、物理防治、遗传防治、生物防治(利用有害生物的天敌来防治有害生物)。(八)、现代生态学的发展 1.分子生态学:分子生态学是以分子遗传为标志研究和解决生态学与进化问题,如研究个体、种群和物种之间的遗传关
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